Центральная нервная система

ЗАДАЧА № 6

В неврологическое отделение больницы доставлен мужчина с травмой позвоночника. Врач установил у него исчезновение коленного, ахиллова и подошвенного рефлексов.

Вопрос №1. Какие отделы спинного мозга подверглись травме?

Люмбальный, сакральный: коленный – L-III, ахиллов – S-I, подошвенный – L-III – S-I.

Вопрос №2. Вспомнив классификацию рефлексов, ответьте: какими, с разных точек зрения, являются перечисленные выше рефлексы.

Коленный, ахиллов – моносинаптические, соматические, сухожильные; подошвенный –полисинаптический, соматический, кожный.

Вопрос №3. Сохранится ли болевая чувствительность в нижних конечностях после такой травмы?

Нет.

Вопрос №4. Сохранится ли способность к произвольным движениям нижних конечностей после такой травмы?

Нет.

Вопрос №5. Какое клиническое значение имеет определение данных рефлексов?

Определение функциональной целостности спинного мозга.

ЗАДАЧА № 7

На уроке в первом классе изучение нового материала давалось в игровой форме. Все дети были включены в игру и принимали в ней активное участие. Когда в коридоре возник шум, никто из детей не прореагировал.

Вопрос №1. Какой принцип координационной деятельности ЦНС отражает эта ситуация?

Принцип доминанты.

Вопрос №2. Что характерно для деятельности ЦНС согласно этому принципу?

Для деятельности ЦНС характерно наличией в ней доминирующих в данный момент времени очагов возбуждения, которые и определяют направленность и характер функций организма в данный период.

Вопрос №3. Какими свойствами обладает доминантный очаг?

Свойства доминантного очага:

• повышенная возбудимость,

• стойкость (инертность) возбуждения, т.к. его трудно подавить другим возбуждением,

• способность к суммации возбуждений,

• способность тормозить очаги возбуждения в нервных центрах, отличных от доминирующего по функции.

Вопрос №4. Каков физиологический смысл данного принципа?

Принцип позволяет концентрировать внимание и строить поведение для достижения определенной намеченной цели.

Вопрос №5. Какие еще принципы координационной деятельности ЦНС вы знаете?

1) принцип доминанты,

2) принцип пространственного облегчения - суммарный ответ организма при одновременном действии двух относительно слабых раздражителей будет больше суммы ответов, полученных при их раздельном действии,

3) принцип окклюзии – два афферентных входа совместно возбуждают меньшую группу нейронов по сравнению с эффектами при раздельной их активации (причина – в силу конвергенции афферентные входы отчасти адресуются к одним и тем же мотонейронам, которые затормаживаются при активации обоих входов одновременно),

4) принцип обратной связи – используется в саморегуляции организма, что позволяет соотносить выраженность изменений отдельных систем с их работой в целом,

5) принцип реципрокности – отражает характер отношений между центрами, ответственными за осуществление противоположных функций (вдоха и выдоха, сгибания и разгибания),

6) принцип общего конечного пути – эффекторные нейроны ЦНС являются конечными в цепочке, состоящей из афферентных, промежуточных и эффекторных нейронах.

ЗАДАЧА № 8

Молодой человек шел в институт. В голове вертелась навязчивая мелодия, услышанная утром по радио. В институте он встретился с друзьями, начался разговор, и мелодия вылетела из головы.

Вопрос №1. Какой принцип распространения возбуждения в нервных центрах (в нейронных сетях) лежит в основе данной ситуации (в голове вертится навязчивая мелодия)?

Нейронная ловушка в ЦНС (пролонгированное возбуждение) – рефлекторное последействие

Вопрос №2. Объясните суть данного принципа.

Причины:

1) длительная следовая деполяризация мембраны нейрона,

2) Происходит циркуляция (реверберация) возбуждений в нейронной сети. Возбуждение в такой сети длительно циркулирует до тех пор, пока какое-либо внешнее воздействие не затормозит этот процесс или в ней не наступит утомление.

Вопрос №3. Почему мелодия вылетела из головы после начала разговора с друзьями?

Переключение.

Вопрос №4. Какие еще принципы распространения возбуждения в нервных центрах вы знаете?

1) суммация возбуждений:

* временная – последовательная – импульсы возбуждения приходят к нейрону по одному и тому же пути через 1 синапс с интервалом меньше, чем время полной реполяризации постсинаптической мембраны – ВПСП на постсин.мембране суммируются и доводят ее до деполяризации, достаточной для генерации нейроном ПД,

* пространственная – одновременная – импульсы возбуждения поступают к нейрону одновременно через разные синапсы.

2) трансформация ритма возбуждений – изменение количества импульсов возбуждения, выходящих из нервного центра, по сравнению с количеством импульсов, приходящих к нему:

* понижающая – в основе – суммация, в ответ на несколько приходящих возбуждений в нейроне возникает только 1,

* повышающая – в основе – мультипликация.

Вопрос №5. Расскажите о функциональной организации ЦНС, которая лежит в основе действия данных принципов.

На современном этапе доминирующее положение занимает представление о блочно-модульной функциональной организации ЦНС. Выделяют 3 основных функциональных блока:

1) блок переработки сенсорной информации,

2) блок анализа и синтеза информации, интеграции и координации,

3) блок организации эфферентных функций, организации движений.

В основе организации каждого из этих блоков лежат нервные клетки, объединяющиеся в нервные сети:

1) локальные сети – функционируют в пределах одного иерархического уровня ЦНС, их функция – фильтрация поступающей информации,

2) иерархические сети – интегрируют нервные клетки разных уровней ЦНС, участвующие в обработке одной и той же информации,

3) дивергентные сети с одним входом – обеспечивают связи нейронов как на своем, так и на отдаленных иерархических уровнях ЦНС,

4) распределенные сети – объединяют локальные сети на разных уровнях ЦНС.

ЗАДАЧА № 9

При разрушении у животного определенного участка продолговатого мозга наступает смерть от остановки дыхания. При разрушении некоторых структур среднего мозга и моста наблюдаются изменения в дыхательных движениях.

Вопрос №1. Какой термин объединяет данные структуры?

Термин «нервный центр».

Вопрос №2. Дайте определение нервного центра.

Нервный центр – совокупность нейронов, принимающих участие в осуществлении конкретного рефлекса.

Вопрос №3. Что такое нервный центр в широком и узком смысле слова?

Нервный центр – совокупность нейронов, осуществляющих 1 рефлекс или регулирующих 1 функцию.

В узком смысле – это совокупность нейронов 1 уровня ЦНС, без которых осуществление данной функции невозможно.

В широком смысле – совокупность нейронов разных уровней ЦНС, обеспечивающих полноценную регуляцию и адаптацию к изменениям окружающей среды.

Вопрос №4. Что является нейронной основой нервного центра?

См.выше

Вопрос №5. Перечислите свойства нервных центров.

1) односторонность возбуждение,

2) более медленное проведение возбуждения, чем по волокну (синаптическая задержка),

3) суммация возбуждений,

4) трансформация ритма возбуждения,

5) рефлекторное последействие,

6) высокая чувствительность к недостатку кислорода,

7) высокая чувствительность к действию различных хим.веществ, особенно ядов,

8) быстрая утомляемость,

9) низкая лабильность,

10) легко возникает процесс торможения,

11) обладают тонусом (постоянно посылают спец.раздражения к рабочим органам),

12) обладают низкой аккомодационной способностью,

13) обладают пластичностью – изменяют собственное фукциональное назначение,

14) обладают способностью к посттетанической потенциации – усиление рефлекторного ответа после длительного ритмического раздражения нервного центра.

ЗАДАЧА № 10

Спортсмен бежит марафонскую дистанцию.

Вопрос №1. Какой вид центрального торможения позволяет осуществлять циклическую мышечную работу, лежащую в основе деятельности скелетной мускулатуры его конечностей?

Реципрокное торможение.

Вопрос №2. Каков механизм данного вида торможения?

Возбуждение проприорецепторов мышц-сгибателей одновременно активирует мотонейроны данных мышц и вставочные тормозные нейроны. Возбуждение вставочных нейронов приводит к постсинаптическому торможению мотонейронов мышц- разгибателей.

При постсинаптическом торможении происходит деполяризация (открытие саналов Cl, который выходит наружу при действии медиатора ГАМК, в месте действия которого – зона инактивации Nа – каналов; ПД, проходя через зону инактивации снижается или прекращается)

Вопрос №3. Каково биологическое значение данного вида торможения?

Существование реципрокного торможения исключает возможность одновременного возбуждения центров мышц-антагонистов на одноименной стороне и обеспечивает ритмические рефлексы.

Вопрос №4. Что такое центральное торможение?

Центральное торможение – торможение в ЦНС – оно направляет возбуждение по определенным путям к определенным нервным центрам, при этом происходит выключение путей и нейронов, активность которых в данный момент не нужна для получения конкретного приспособительного результата.

Вопрос №5. Кем открыто центральное торможение?

Открыто Сеченовым в 1862 году.

ЗАДАЧА № 11

В одном из рассказов Дж. Лондона герой решает отравить своего знакомого стрихнином. Известно, что стрихнин блокирует тормозные синапсы в ЦНС.

Вопрос №1. Какой вид центрального торможения выключается при действии стрихнина?

Стрихнин блокирует тормозные синапсы в ЦНС – глицеринергические, тем самым устраняет основу для формирования торможения. В результате – увеличение тонуса всех мышц, вытягивание конечностей и тела, судороги. Вид – латеральное.

Вопрос №2. Что лежит в основе некоординированной реакции на раздражение при действии стрихнина?

В основе такой реакции – диффузная иррадиация возбуждения, при этом приспособительная деятельность становится невозможной.

Вопрос №3. Какие еще виды центрального торможения по признаку нейрональной организации, кроме латерального, вы знаете?

1) латеральное (вставочные клетки формируют тормозные синапсы на соседних нейронах, блокируя боковые пути распространения возбуждения – возбуждение идет только по определенному пути,

2) Возвратное – осуществляется клетками Реншоу – вставочными тормозными. Торможение активируется за счет тормозных синапсов, образованных клеткой Реншоу на теле активирующего ее мотонейрона (смысл – стабилизация частоты разряда мотонейрона, подавление избытка его активности),

3) Реципрокное,

4) Поступательное.

Вопрос №4. Что такое торможение?

Торможение – активный нервный процесс, в результате которого происходит подавление или прекращение возбуждения, это локальный процесс.

Вопрос №5. Каковы функции торможения?

Функции: 1)координирует функции,

2)охранительная (защитная) от перевозбуждения.

ЗАДАЧА № 12

Проверка у больного коленного рефлекса выявила слабое напряжение бедренной мышцы. Повторное исследование с применением приема отвлечения обследованного (сцепление-расцепление пальцев рук) выявило не только напряжение бедренной мышцы, но и разгибание голени.

Вопрос №1. Укажите причину слабой выраженности рефлекса при первом исследовании.

Повышенная активность дополнительных тормозных входов.

Вопрос №2. Каков физиологический смысл использования приема сцепления-расцепления пальцев рук обследуемого при проверке коленного рефлекса?

Оценка характера и качества нисходящих влияний в ЦНС.

Вопрос №3. Опишите правильное положение больного при исследовании коленного рефлекса.

Сидя на стуле, положив ногу на ногу.

Вопрос №4. Каково физиологическое значение сухожильных рефлексов?

Это один из механизмов регуляции и поддержания тонуса мышц.

Вопрос №5. Где находится сенсорный нейрон рефлекторной дуги данного рефлекса?

В спинальном ганглии.

ЗАДАЧА № 13

Лягушке в эксперименте разрушили половину мозжечка и выпустили в таз с водой.

Вопрос №1. Как изменится тонус мышц конечностей лягушки после операции?

Лягушка сидит, изогнув тело в сторону разрушенной части мозжечка, т.к. тонус мышц на стороне с сохраненной половиной мозжечка больше.

Вопрос №2. Какие движения будет совершать лягушка?

Манежные движения – в сторону пораженной стороны (плавая). Прыгая, лягушка будет совершать повороты.

Вопрос №3. Объясните причину изменения мышечного тонуса мозжечковой лягушки.

Тонус изменяется, т.к. устраняется тормозное влияние мозжечка на ядро Дейтерса через специфические тормозные клетки Пуркинье.

Вопрос №4. Какие структуры мозга оказывают действие, аналогичное действию мозжечка, на ядра Дейтерса?

Красное ядро.

Вопрос №5. Какова роль ядер Дейтерса в регуляции мышечного тонуса?

Увеличивают тонус мышц-разгибателей, снижают – сгибателей.

ЗАДАЧА № 14

У животного провели перерезку между продолговатым и средним мозгом.

Вопрос №1. Что произойдет с тонусом животного?

Увеличится.

Вопрос №2. Как называется такой вид тонуса?

Контрактильный.

Вопрос №3. Объясните причину его возникновения.

Устранение тормозных влияний красного ядра.

Вопрос №4. Какова роль красных ядер в регуляции мышечного тонуса?

Увеличивают тонус сгибателей, снижают тонус разгибателей, отрицательно влияют на ядра Дейтерса.

Вопрос №5. Какие еще виды тонуса вы знаете?

1) мышечный тонус,

2) спинальный тонус.,

3) контрактильный,

4) пластический.

ЗАДАЧА № 15

Собаке вживили электроды в область ретикулярной формации ствола мозга.

Вопрос №1. Что произойдет при электрической стимуляции электродов у спящей собаки?

Пробуждение.

Вопрос №2. Из каких структур мозга еще могут исходить активирующие влияния?

Красное ядро, вестибулярные ядра (ядра Дейтерса), кора.

Вопрос №3. Что произойдет при разрушении ретикулярной формации?

Не будет происходить торможение рефлексов спинного мозга – при разрушении медиальной части RF, а при разрушении латеральной ее части не будет происходить активация нейронов спинного мозга. Животное заснет.

Вопрос №4. Что произойдет, если произвести перерезку мозга между передними и задними буграми четверохолмия?

Животное перестанет реагировать на все виды сигналов.

Вопрос №5. Что такое биологическое специфическое и неспецифическое влияние ретикулярной формации?.

Специфическое - избирательное активирующее или тормозящее влияние на разные формы поведения; неспецифическое – регуляция уровня активности коры

большого мозга, мозжечка, таламуса, спинного мозга.

ЗАДАЧА № 16

При возникновении экстремальной ситуации на флоте звучит команда «свистать всех наверх!», что требует боевой готовности.

Вопрос №1. При возбуждении какого отдела автономной нервной системы возникает состояние, аналогичное тому, которое требует эта команда?

Симпатического.

Вопрос №2. В чем заключается состояние «боевой готовности» при возбуждении симпатического отдела автономной нервной системы?

1) изменяется состояние мышечной ткани – повышается ее восприимчивость к соматическим нервным импульсам,

2) изменяются возбудимость рецепторов и функциональные свойства ЦНС,

3) повышаются адаптивные возможности эффектора,

4) активируются иммунные процессы, барьеры, свертывание крови, процессы терморегуляции,

5) изменение гомеостатических констант организма (растет АД, выход крови из депо, в кровь – ферменты, глюкоза, снижение мочеобразования, угнетение функций ЖКТ.

Вопрос №3. Где находятся первичные центры симпатической нервной системы?

Центральная часть симпатического отдела представлена симпатическими ядрами боковых рогов спинного мозга от первых грудных до поясничных сегментов. Аксоны этих ядер входят в околопозвоночные ганглии.

Вопрос №4. Какие еще отделы, кроме симпатического выделяют в автономной нервной системе?

1) парасимпатический,

2) метасимпатический.

Вопрос №5. Имеется ли связь между автономной и соматической нервной системой?

Имеется.

ЗАДАЧА №17

Участок кишки лягушки, помещенный в чашку Петри с раствором Рингера, продолжает сокращаться.

Вопрос №1. Чем объясняется такая функциональная автоматия?

Это объясняется наличием в стенке этих органов нервной ганглиозной сети, которая имеет необходимую для автономной рефлекторной и интегративной деятельности морфологическую основу (нейроны), а также медиаторы и генераторы автоматической двигательной активности.

Вопрос №2. Что включает в себя понятие метасимпатическая нервная система?

Это весь комплекс полых висцеральных органов, обладаюзих собственной автоматической двигательной активностью. Локализуется – в толще стенок органов

Вопрос №3. Что является морфологической основой процессов, реализуемых с помощью метасимпатической нервной системы?

Это тетрада: афферентный, вставочный и эфферентный нейроны, а также осциллятор (источник периодической активности)

Вопрос №4. Какова роль экстраорганных влияний (симпатических и парасимпатических) на метасимпатическую нервную систему?

Благодаря им местные рефлексы внутренних органов могут быть включены в общие процессы адаптации организма к меняющимся условиям существования.

Вопрос №5. Перечислите признаки метасимпатического отдела, отличающие его от других отделов автономной нервной системы.

1) иннервирует только внутренние органы, наделенные собственной моторной активностью,

2) получает информацию от симпатического и парасимпатического отделов АНС,

3) не имеет прямых синаптических контактов с эфферентным звеном морфологической основы соматического рефлекса,

4) имеет собственное сенсорное звено наряду с общим висцеральным афферентным путем,

5) не находится в антагонистических отношениях с другими отделами НС,

6) больше независим от ЦНС, чем другие отделы АНС, что обеспечивает истинно базовую иннервацию органов,

7) органы с разрушенным метасимпатическим отделом теряют способность к осуществлению координированной ритмической моторной функции,

8) имеет собственное медиаторное звено.

ЗАДАЧА № 18

Собаке длительное время вводили большие дозы глюкокортикоидов.

Вопрос №1. Что произошло с функцией коры надпочечников?

Снизилась.

Вопрос №2. Почему изменилась функция коры надпочечников?

В результате действия принципа обратной связи: при увеличении гормона в крови, снизился его синтез железами.

Вопрос №3. Какова роль глюкокортикоидов?.

Влияют на белковый, жировой и углеводный обмен.

1) повышают уровень сахара в крови (т.к. в печени возрастает синтез Глю),

2) ускоряют распад белков (отрицательный азотистый баланс),

3) усиливают мобилизацию жира из жировых депо и его использование в процессах энергетического обмена,

4) возбуждают ЦНС, способствуют развитию мышечной слабости и атрофии скелетной мускулатуры,

5) противовоспалительный и противоаллергические эффекты,

6) угнетение иммунитета

Вопрос №4. Как регулируется деятельность коры надпочечников?

Путь – трансгипофизарный.

По принципу обратной связи: при повышении в крови концентрации натрия – торможение секреции альдостерона, и наоборот; при повышении концентрации калия – усиление секреции альдостерона, и наоборот; при чрезвычайных ситуациях – возрастает уровень глюкокортикоидов, т.к. возрастает уровень адреналина в таких условиях (адреналин, воздействую на гипоталамус, стимулирует образование кортиколиберина, который активирует образование АКТГ, а АКТГ в свою очередь стимулирует секрецию глюкокортикоидов).

Вопрос №5. Какова роль глюкокортикоидов в развитии стресс-реакции?

Повышение энергетических запасов за счет глюконеогенеза и повышения уровня свободных жирных кислот.

ЗАДАЧА № 19

При пересадке почки на шею животного мочеобразование в ней продолжается.

Вопрос №1. Какой вид регуляции играет главную роль в работе почек?

Гуморальный.

Вопрос №2. Как осуществляется гуморальная регуляция?

Через кровь.

Вопрос №3. Укажите место синтеза гормонов, регулирующих работу почек.

АДГ – гипоталамус, альдостерон – кора надпочечников, натрийуретический гормон – предсердия.

Вопрос №4. Какова роль АДГ в регуляции работы почек?

Усиливает реабсорбцию воды в дистальных канальцах и собирательных трубках нефронов, снижает диурез, формируется мотивация жажды и питьевое поведение, вызывает сокращение гладких мышц сосудов (в больших дозах).

Вопрос №5. Какова роль альдостерона в регуляции работы почек?

Альдостерон в клетках кальциевого эпителия почек активирует синтез ферментов, повышающих активность натриевого насоса, что приводит к увеличению реабсорбции натрия и хлора в канальцах почки и повышению натрия в крови.

ЗАДАЧА №20

У человека с мужским генотипом 46ху несмотря на нормальный уровень тестостерона в крови, развивается женский фенотип (вторичные половые признаки).

Вопрос №1. Чем это можно объяснить?

Отсутствием рецепторов, аутентичных к тестостерону.

Вопрос №2. К какой группе гормонов по химической природе относится тестостерон?

Стероидные гормоны.

Вопрос №3. Опишите механизм действия тестостерона как стероидного гормона.

Внутриклеточный механизм. Гормон является первичным посредником.

Вопрос №4. Какова роль гипофиза в регуляции уровня тестостерона?

Выработка аденогипофизом ЛГ и ФСГ.

Вопрос №5. Какова роль гипоталамуса в регуляции уровня половых гормонов?

Гипоталамус выделяет гонадолиберины.

В препубертатный период секреция андрогенов подавляет по механизму отрицательной обратной связи гонадотропина до начала пубертатного периода, когда гипофизарные клетки становятся менее чувствительными к ингибирующему действию циркулирующих в крови андрогенов. Эта потеря чувствительности приводит к циклически импульсному освобождению ЛГ и ФСГ. ЛГ стимулирует образование тестостерона, который замыкает отрицательную обратную связь на уровне гипоталамуса и гипофиза, уменьшая частоту секреторных импульсов ЛГ.

ЗАДАЧА №21

У ребенка наблюдается позднее прорезывание зубов, гипоплазия эмали.

Вопрос №1. Наличие нарушений в какой системе регуляции можно предполагать?

Эндокринная система.

Вопрос №2. Какие типы физиологического действия гормонов вы знаете?

1) Метаболическое – изменение активности ферментов,

2) Морфогенетическое – влияние на формообразовательные процессы, дифференцировку, рост, развитие клеток,

3) Коррегирующее – изменение интенсивности функций органов и тканей,

4) Реактогенное – изменение активности тканей к действию того же или других гормонов,

5) Поведенческое – влияние на течение основных нервных процессов, память, эмоции, поведение.

Вопрос №3. Какое функциональное значение имеют гормоны?

• обеспечивают интеграцию функций организма,

• стимулируют половое, умственное, физическое развитие,

• поддержание гомеостаза,

• адаптация к изменяющимся условиям среды.

Вопрос №4. В чем отличие гуморальной регуляции от нервной?

Гуморальная регуляция осуществляется через жидкие среды организма с помощью различных БАВ. Такая регуляция имеет место во всех организмах, через жидкие среды может достигать всех органов и тканей, относительно автономна, относительно специфична вследствие избирательной чувствительности клеток-мишеней к БАВ за счет наличия специфических рецепторов, относительно низкая скорость эффекта, имеет длительный период последействия.

Нервная регуляция осуществляется посредством нервной системы и имеет следующие особенности: большую скорость действия, точность связи, высокую специфичность.

Вопрос №5. Гипофункция каких желез внутренней секреции наблюдается у ребенка?

Паращитовидных.

ЗАДАЧА № 22

Два ребенка, один из которых здоров, а второй болен сахарным диабетом ели мороженое.

Вопрос №1. Как изменится содержание глюкозы в крови детей через 30 минут?

Возрастет.

Вопрос №2. Как изменится уровень глюкозы в крови здорового ребенка через 3 часа?

Вернется к исходному уровню.

Вопрос №3. Почему изменится уровень глюкозы в крови здорового ребенка через 3 часа?

Под действием инсулина произошел захват тканями глюкозы.

Вопрос №4. Сравните уровень глюкозы в крови здорового ребенка и ребенка, больного сахарным диабетом к концу третьего часа после приема сладостей?

У больного ребенка уровень глюкозы выше, т.к. имеется недостаточность работы гормона инсулина.

Вопрос №5. Гормоны какой железы влияют на уровень глюкозы в крови?

Поджелудочной железы – это инсулин и глюкагон.